¿Por qué necesitamos un sistema por unidad en el sistema de alimentación?

Answer 1

Problema: Imagínese que se encuentra en los Estados Unidos y necesita comparar mediciones con alguien en otra parte del mundo. Hablas unidades imperiales, ellas hablan métricas. Cuando dicen 5 metros, sacas tu calculadora y la conviertes a pies y pulgadas. Esto claramente hace que la comunicación sea difícil ya que tienes que convertirte constantemente de uno a otro. En un sistema de energía, hay varios niveles de voltaje. Para agravar la complicación, la potencia generalmente se transmite en 3 fases. Cada vez que se cruza con un transformador, tiene que convertir todos sus valores de un lado al otro del transformador (impedancias, reactancias, corrientes, etc.) para calcular cantidades desconocidas. Incluso para un problema relativamente fácil, esto puede volverse arduo rápidamente.

Solución:

En el caso de medir longitudes, EE. UU. Y el resto del mundo podrían elegir una base (valor de escala arbitrario, generalmente uno que resulte en cálculos más fáciles) para la longitud, hacer todos los cálculos como si todo estuviera en las mismas unidades. Cuando se alcanza la respuesta, este valor solo debe convertirse una vez.

En los sistemas de energía, se supone un valor base (kVA o MVA generalmente) para todo el sistema. Cada nivel de voltaje toma una base de voltaje (generalmente una que da como resultado 1 pu para esa sección). Una vez que todo se convierte por unidad, todos los cálculos asumen unidades similares hasta el final. En esencia, no importa si pasar de 230kV a 115kV porque ya no hay diferentes niveles de voltaje por unidad (al igual que no importaría si usara pies o metros en un sistema por unidad).

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Resumen:

El genio de por unidad es que no es necesario realizar conversiones debido a los diferentes niveles de voltaje en todo el sistema. El sistema por unidad elimina esta necesidad al poner todos los parámetros en la misma escala (similar a la normalización), por así decirlo. En esencia, se deshace de las configuraciones delta o en estrella, sus valores son todos pequeños, fáciles de administrar y se eliminan diferentes niveles de voltaje durante el cálculo, etc.

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Answer 2

El sistema por unidad simplifica los cálculos y facilita el análisis. Esto se debe a que:

• La impedancia pu del transformador es la misma referida a ambos lados.
• El método de conexión del transformador no afecta la impedancia pu del transformador.
• Los fabricantes mencionan la impedancia del aparato en el valor pu basado en la potencia y el voltaje nominales. La impedancia nominal se puede usar directamente en cualquier análisis si la base elegida es la misma que la indicada en la placa de identificación.
• Los valores óhmicos de las impedancias de las máquinas pueden variar ampliamente según los materiales de construcción y las clasificaciones de las máquinas. Sin embargo, las impedancias de la PU se encuentran en un rango estrecho. Por lo tanto, si no se conocen los valores reales, podemos obtener una buena aproximación mediante el uso de pu imoedances.
• Las herramientas de análisis de circuitos se pueden aplicar directamente a los circuitos con componentes en valores pu.
• Para simular el estado estacionario y los modelos transitorios en las computadoras, el método pu es muy útil.

Answer 3

Hay varias razones para usar un sistema por unidad:

• Aparatos similares (generadores, transformadores, líneas) tendrán impedancias y pérdidas similares por unidad expresadas en su propia clasificación, independientemente de su tamaño absoluto. Debido a esto, los datos por unidad se pueden verificar rápidamente en busca de errores graves. Vale la pena buscar un valor por unidad fuera del rango normal para detectar posibles errores.
• Los fabricantes suelen especificar la impedancia de los aparatos en valores por unidad.
• El uso de la constante se reduce en los cálculos trifásicos.
• Las cantidades por unidad son las mismas en ambos lados de un transformador, independientemente del nivel de voltaje
• Al normalizar las cantidades a una base común, se simplifican los cálculos manuales y automáticos.
• Mejora la estabilidad numérica de los métodos de cálculo automático.
• La representación de datos por unidad produce información importante sobre las magnitudes relativas.

Answer 4

El sistema por unidad es un método utilizado en el análisis del sistema de potencia para expresar el voltaje, la corriente, los kVA y la impedancia en valores por unidad de base (o referencia) de estas cantidades.
El valor por unidad de cualquier cantidad se define como la relación entre el valor real de la cantidad en cualquier unidad y el valor base en la misma unidad.
La cantidad involucrada en el sistema de potencia son kVA, voltaje, corriente e impedancia. Para el cálculo del sistema de potencia cuando se dibujan los circuitos del equipo, los diferentes componentes tendrán un voltaje diferente que se conectarán en el sistema a través del transformador y la interconexión. Cada aparato está clasificado en kVA y su impedancia en ohmios o en valor porcentual (que no puede usarse como un factor de 100 y debe calcularse) en referencia a su kVA nominal y voltaje nominal.
El cálculo directo es muy complejo y de hecho imposible debido a la gran red de sistemas de energía.
El método por unidad simplifica el cálculo ya que todas las cantidades solo se expresan en términos de pu
Este método es particularmente adecuado cuando hay un cambio en el voltaje, es decir, en el circuito del transformador.

Answer 5

En el sistema de energía tenemos una gran cantidad de transformadores para la transformación de voltaje, de bajo voltaje a alto voltaje y luego de alto a bajo voltaje, por lo tanto, debemos elegir el valor base correctamente para reducir su complejidad. Por lo tanto, en el sistema de potencia, las cantidades eléctricas como voltaje, corriente, potencia, impedancia, etc. se representan por valor unitario de un valor base o valor de referencia.

Answer 6

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Answer 7

Para crear una estandarización, así como menos computacional en el cálculo de las mediciones. PU se usa para hacer las cosas menos pesadas durante el cálculo de métodos como el flujo de energía. Cada equipo en el sistema de alimentación puede tener diferentes clasificaciones y capacidades. Esto permite que el sistema sea uniforme y facilita el cálculo.

Answer 8

El sistema por unidad es una expresión de cantidades en unidades similares. Debido a esto, los cálculos se vuelven fáciles, por ejemplo, si las cantidades se expresan por unidad, entonces no cambian cuando se refieren de un lado del transformador al otro lado. También existen varias ventajas, como menos tiempo de cálculo, menos requisitos de memoria, etc.

Gracias !!!

Answer 9

Para simplificar los cálculos y estar en la misma unidad y escala

El cálculo del sistema de potencia se realiza en 6 ceros como mega. Para reducir el estrés de los cálculos y la conversión regular entre kilo y mega. Usamos por unidad. Así que todos están en una sola unidad y en una sola escala, que ahora es muy fácil de calcular

Answer 10

Porque una vez que encuentres los valores de pu

Puede descuidar el tipo de conexión trifásica

No necesitará reflejar impedancias en el transformador

Es mucho más fácil tratar con números, por lo tanto, tendrían sentido

Y un monton de otras cosas